劉衍鋼 趙少峰

古典弩炮的早期發(fā)展

劉衍鋼 趙少峰

提 要：腹弓發(fā)明之后，古希臘人挖掘腹弓機(jī)械結(jié)構(gòu)的潛力，通過(guò)引入加力機(jī)械裝置發(fā)展出更為強(qiáng)大的弩炮類遠(yuǎn)程武器。弩炮的尺寸各異，功能亦各不相同。古希臘在大約半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里窮盡了弓體構(gòu)造的潛力，將弓體類弩炮的發(fā)展推向尾聲。弓體類弩炮機(jī)械架構(gòu)發(fā)展為之后更強(qiáng)大機(jī)械武器的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

腹弓；絞車；弩炮；拋石機(jī)

筆者曾在一篇文章中介紹了古典歐洲遠(yuǎn)程機(jī)械武器的起源。1劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。在遠(yuǎn)程機(jī)械武器發(fā)明之后的半個(gè)世紀(jì)中，古希臘人致力于挖掘這種機(jī)械武器的潛力，發(fā)展出眾多類型的弩炮類武器。本文將立足于古典文獻(xiàn)與相關(guān)考古學(xué)證據(jù)，分析從腹弓機(jī)械武器向弩炮武器的演進(jìn)過(guò)程。

一、關(guān)于遠(yuǎn)程機(jī)械起源的記述及學(xué)界爭(zhēng)議

前一篇文章因篇幅所限，僅列舉了學(xué)術(shù)界對(duì)于遠(yuǎn)程機(jī)械武器起源的主流看法，未具體涉及相關(guān)爭(zhēng)議。遠(yuǎn)程機(jī)械武器的起源與早期弩炮類武器的發(fā)展有著密切的關(guān)聯(lián)，因此這里有必要予以詳細(xì)介紹和討論。

古代文獻(xiàn)中最早提及遠(yuǎn)程機(jī)械武器者為《舊約圣經(jīng)》。其中《歷代志下》（2 Chronicles， 16.15）記載猶太王烏西雅（Uzziah）的業(yè)績(jī)稱：

又在耶路撒冷使巧匠做機(jī)器，安在城樓和角樓上，用以射箭發(fā)石。烏西雅的名聲傳到遠(yuǎn)方；因?yàn)樗昧朔浅５膸椭?，甚是?qiáng)盛。2參見(jiàn)《圣經(jīng)（和合本）》（中英對(duì)照），上海：中國(guó)基督教兩會(huì)出版部，2008年，第749頁(yè)。

關(guān)于烏西雅的身份與統(tǒng)治年代尚存爭(zhēng)議，一般認(rèn)為他在位時(shí)間為公元前8世紀(jì)中前期。不過(guò)這段記載的成書時(shí)間較晚，約為公元前4世紀(jì)后期或公元前3世紀(jì)中期，此時(shí)正值機(jī)械武器的黃金時(shí)代，因此現(xiàn)代學(xué)者基本不認(rèn)同《舊約圣經(jīng)》相關(guān)內(nèi)容的可靠性。1E. W. Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， Oxford: Clarendon Press， 1969， pp. 51-53； L. Alexander， “The Origin of Greek and Roman Artillery，” The Classical Journal， 41（1946）， p. 209.除《歷代志下》外，著名的希臘文七十子《舊約圣經(jīng)》（Septuagint）文本中，《以西結(jié)書》（IEZEKIHΛ）有兩處用到“弩炮”（βελοστ?σει?，對(duì)應(yīng)的拉丁語(yǔ)為ballistae）。2Ez. ⅠV.2， XXⅠ.27， in Alfred Rahlfs ed.， Septuaginta， 2nded.， recollected and emended by Robert Hanhart， Stuttgart: Deutsche Bibelgesellschaft， 2006， p. 775， p. 806.“弩炮”在這里實(shí)為誤譯，希伯來(lái)原文的用詞為“攻城槌”（karim）。3Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， p. 53.《以西結(jié)書》大約寫作于公元前580年，此時(shí)攻城槌一類近程機(jī)械武器在近東與中東地區(qū)早已出現(xiàn)，4Y. Yadin， “Hyksos Fortifications and the Battering-Ram，” Bulletin of the American Schools of Oriental Research， 137 （1955）， pp. 23-32；Alexander， “The Origin of Greek and Roman Artillery”， p. 211； P. Albenda， “Syrian-Palestinian Cities on Stone，” The Biblical Archaeologist，43（1980）， pp. 222-229；［美］羅伯特·L. 奧康奈爾：《兵器史》，?？冢汉Ｄ铣霭嫔纾?009年，第100—101頁(yè)。身為“巴比倫之囚”的猶太人對(duì)此類武器自然知悉。

公元1世紀(jì)的老普林尼（Pliny the Elder）在《自然史》（Natural History）中對(duì)各類機(jī)械武器的發(fā)明者有一段記載：

機(jī)械遠(yuǎn)程武器（tormentum）“蝎子炮”（scorpio）由皮塞烏斯（Pisaeus）發(fā)明，拋石機(jī)（catapulta）由克里特人發(fā)明，弩炮（ballista）由敘利亞—腓尼基（Syrophoenicia）人發(fā)明……而工程機(jī)械“馬頭”（equus），即現(xiàn)在所稱的“羊頭”（aries），則是厄皮烏斯（Epius）在特洛伊的發(fā)明。5Plin.， N.H.， VⅠⅠ.201， in Pliny， Natural History， Vol. ⅠⅠ， trans. by H. Rachham， The Loeb Classical Library（以下略作“LCL”）， Cambridge，MA: Harvard University Press， 2006， pp. 640-642.這里介紹的是當(dāng)時(shí)羅馬帝國(guó)軍隊(duì)常用的各種攻城機(jī)械武器。其中“馬頭”或“羊頭”即攻城槌，其他幾種都是遠(yuǎn)程機(jī)械武器。詳細(xì)說(shuō)明參見(jiàn)劉衍鋼：《馬塞里努斯筆下的羅馬工兵裝備考》，《古代文明》，2010年第1期。

這段記載頗為混亂，后人對(duì)于其資料來(lái)源亦莫衷一是。不過(guò)仔細(xì)分析其文本，可看出普林尼對(duì)于機(jī)械武器的發(fā)展有一個(gè)大致的脈絡(luò)，即它們最先由東方人發(fā)明，然后向西傳入歐洲。如果涉及近程攻城機(jī)械，普林尼的見(jiàn)解大體正確；但如果涉及遠(yuǎn)程攻城機(jī)械，現(xiàn)代學(xué)者基本上無(wú)人贊同普林尼的觀點(diǎn)。主要原因在于沒(méi)有任何相關(guān)的考古證據(jù)，而且從文獻(xiàn)史料看，希臘人的遠(yuǎn)程機(jī)械武器對(duì)于東方民族而言是一種前所未見(jiàn)的新式武器。6Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 52-53； Alexander， “The Origin of Greek and Roman Artillery，” pp. 210-211.

實(shí)際上，在最早的遠(yuǎn)程機(jī)械武器，即腹弓（gastraphetes），出現(xiàn)的同時(shí)，古希臘人對(duì)這類武器的大型化改進(jìn)即已開始。就在腹弓發(fā)明的次年，腹弓的擁有者——敘拉古（Syracuse）僭主狄?jiàn)W尼修斯（Dionysius）——不僅將腹弓用于野戰(zhàn)，7劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。還為攻城戰(zhàn)制造了“各種各樣的遠(yuǎn)程機(jī)械武器（καταπ?λται παντο?οι）以及巨量的箭矢”。8D.S.， XⅠV.43.3， in Diodorus Siculus， Vol. VⅠ， trans. by C. H. Oldfather， LCL， Cambridge， MA: Harvard University Press， 1954， p. 132.這里的“各種各樣的遠(yuǎn)程機(jī)械武器”多少有所夸大，狄?jiàn)W尼修斯用于攻城的武器大概是尺寸各異的多種腹弓，其中較大者可能需多人操作。因?yàn)轶w積和重量較大，難以攜帶，這類武器可能無(wú)法像單兵腹弓那樣用于野戰(zhàn)，僅能用于攻城。這些試驗(yàn)性武器可算是人類制造弩炮的最早嘗試。此后經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展和改進(jìn)，弩炮技術(shù)方步入成熟之境。9D. B. Campbell， Greek and Roman Artillery 399 BC-AD 363， Oxford: Osprey Publishing， 2003， p. 5.

對(duì)于單兵腹弓，古典科技學(xué)者希隆（Heron）有非常詳盡專業(yè)的描述。10劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。但對(duì)于隨后出現(xiàn)的大型弓體式遠(yuǎn)程武器，希隆基本沒(méi)有提及。不過(guò)另一位較早的機(jī)械工程學(xué)者比冬（Biton）提供了非常詳細(xì)的相關(guān)記載。大約在公元前240年，比冬為帕加瑪（Pergamon）王阿塔羅斯一世（Attalos Ⅰ，公元前241年—前197年在位）撰寫了一本機(jī)械武器制造手冊(cè)。1Biton， Construction of War Machine， W. 43， in E. W. Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， Oxford: Clarendon Press，1971， p. 67， p. 78. Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， p. 3.比冬的記載表明，古希臘的大型弓體式弩炮在主體結(jié)構(gòu)上確實(shí)與希隆筆下的腹弓大同小異，有著明顯的傳承關(guān)系。但比冬的記載也成為現(xiàn)代學(xué)者的爭(zhēng)議之源。首先，比冬的記載是否基于真實(shí)存在過(guò)的武器？對(duì)此，目前多數(shù)現(xiàn)代學(xué)者已不再懷疑比冬記載的可靠性。2Campbell， Greek and Roman Artillery 399BC-AD363， p. 3.其次，比冬筆下的弩炮究竟出現(xiàn)于何時(shí)？這給現(xiàn)代學(xué)者確定古典遠(yuǎn)程武器的起源帶來(lái)很大困擾。依照比冬的記載，塔林頓的佐皮魯斯（Zopyrus of Tarentum）分別為米利都（Miletus）與庫(kù)麥（Cumae）3米利都在小亞細(xì)亞，庫(kù)麥在意大利，兩者皆為著名的希臘殖民城市。設(shè)計(jì)制造了兩種發(fā)射箭矢的大型機(jī)械武器——“中型腹弓”（γαστραφ?τη?）與“山地腹弓”（?ρεινοβ?τη? γαστραφ?τη?）。4Biton， Construction of War Machine， W. 62， W. 65， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 74-75， pp. 76-77.這兩種武器顯然由更早的“腹弓”，即單兵腹弓發(fā)展而來(lái)，出現(xiàn)的時(shí)間自然應(yīng)晚于單兵腹弓。著名古代技術(shù)史學(xué)者狄爾斯（H. Diels）認(rèn)為，比冬所說(shuō)的佐皮魯斯即公元前4世紀(jì)中期的畢達(dá)哥拉斯派學(xué)者佐皮魯斯，他的武器設(shè)計(jì)脫胎于畢達(dá)哥拉斯派學(xué)者的機(jī)械數(shù)學(xué)成果，其中最重要者為同鄉(xiāng)阿爾基塔斯（Archytas of Tarentum）。5Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 98.但另有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，比冬文本中的武器設(shè)計(jì)師佐皮魯斯是位更早的人物。庫(kù)麥之所以制造機(jī)械武器，是出于抵御塞貝里（Sabellian）6包括薩賓人（Sabines）和薩摩奈人（Samnites）在內(nèi)操奧斯坎（Oscan）語(yǔ)的中部意大利山地民族集團(tuán)。諸部落進(jìn)犯的戰(zhàn)術(shù)需要。公元前421年，屬于塞貝里族的意大利強(qiáng)族薩摩奈人（Samnites）洗劫了庫(kù)麥，7F. W. Walbank， A. E. Astin， M. W. Frederiksen， & R. M. Ogilvie eds.， The Cambridge Ancient History， Vol. VⅠⅠ， Pt. 2， Cambridge: Cambridge University Press， 2006， p. 654.佐皮魯斯設(shè)計(jì)的新式武器應(yīng)該在此前不久投入使用。而佐皮魯斯為米利都設(shè)計(jì)制造機(jī)械武器，則應(yīng)該早于公元前401年波斯人重新占領(lǐng)米利都。8Campbell， Greek and Roman Artillery 399BC-AD363， p. 5.如果這推測(cè)成立，則單兵腹弓的出現(xiàn)必定更早一些，可能在公元前5世紀(jì)中期，這結(jié)論與普遍認(rèn)可的腹弓發(fā)明時(shí)間相矛盾，9劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。不過(guò)這種說(shuō)法亦不乏支持者。10例如美國(guó)國(guó)家地理（National Geographic）的軍事史紀(jì)錄片《火炮》（Ground Warfare Firepower）就采用此說(shuō)，稱大炮最早出現(xiàn)于公元前421年的意大利。筆者不打算參與相關(guān)爭(zhēng)論，為穩(wěn)妥起見(jiàn)，筆者將以較晚的說(shuō)法，即狄爾斯的觀點(diǎn)為準(zhǔn)。如此則大型腹弓的出現(xiàn)時(shí)間可確定為公元前350年以前，11Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 13-14.這與學(xué)術(shù)界有關(guān)腹弓出現(xiàn)時(shí)間的主流意見(jiàn)（公元前400前后）較為吻合。12Alexander， “The Origin of Greek and Roman Artillery，” p. 208.

比冬的論文所涉及的機(jī)械武器主要有6種，除兩種大型建筑類近程攻城機(jī)械之外，其余4種皆為弓體式遠(yuǎn)程武器，亦即弩炮。其中兩種為發(fā)射箭矢的弩炮，另兩種為發(fā)射石彈的弩炮。13Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 61.這6種武器之中，唯一能夠確定發(fā)明時(shí)間的是馬其頓工程師波塞冬尼烏斯（Poseidonius）為亞歷山大大帝設(shè)計(jì)建造的巨型攻城塔“陷城者”（Helepolis），14相關(guān)介紹見(jiàn)劉衍鋼：《馬塞里努斯筆下的羅馬工兵裝備考》，《古代文明》，2010年第1期。有關(guān)這類武器的起源與發(fā)展，筆者將另撰專文。出現(xiàn)時(shí)間為公元前330年左右。15Biton， Construction of War Machine， W. 52， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 70-71.其余5種武器的具體出現(xiàn)時(shí)間已不可考。4種弩炮依照能量由小到大依次為山地腹弓、中型腹弓、“卡戎”（Charon）拋石機(jī)和“伊西多魯斯”（Ⅰsidorus）拋石機(jī)。不能認(rèn)為能量越大的機(jī)械發(fā)明的時(shí)間越晚，這4種武器的結(jié)構(gòu)與能量差異主要是出于不同的戰(zhàn)術(shù)需要。根據(jù)學(xué)術(shù)界的主流觀點(diǎn)，它們出現(xiàn)的時(shí)間可大致限定在公元前4世紀(jì)中前期。1Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 13-14.因此，在腹弓出現(xiàn)后不久，古希臘人就盡可能發(fā)掘腹弓的機(jī)械結(jié)構(gòu)潛力，設(shè)計(jì)制造出種類繁多且威力遠(yuǎn)勝于單兵腹弓的遠(yuǎn)程機(jī)械武器。

二、絞車機(jī)械的引入

在弩炮發(fā)展的早期階段，首先面臨的技術(shù)瓶頸在于開弓拉力的局限。弩炮與單兵腹弓最明顯的差別在于尺寸、力量以及發(fā)射物質(zhì)量。通過(guò)受力轉(zhuǎn)向機(jī)械利用人體的腰力以及操作者自身的重量，腹弓固然可獲得遠(yuǎn)高于臂力弓的開弓拉力和拉弓距離，2劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。但人體的力量和拉距潛力畢竟有限。弩炮要獲得更大的拉力和拉距以發(fā)射威力更強(qiáng)的矢石，就必須借助于其他機(jī)制。古希臘人的解決之道是結(jié)合了杠桿與輪軸原理的機(jī)械絞車（winch）。

杠桿的使用非常古老，古希臘人對(duì)其機(jī)械原理非常熟悉，早已將其廣泛使用于在各類機(jī)械中。3S. Berryman， “Ancient Automata and Mechanical Explanation，” Phronesis， 48 （2003）， pp. 347-363； J. J. Coulton， “Lifting in Early Greek Architecture，” The Journal of Hellenic Studies， 94 （1974）， pp. 1-19.輪軸同樣是一種古老機(jī)械，陶輪與車輪皆是利用轉(zhuǎn)軸原理，古希臘人對(duì)此也早已知曉。4A. Wilson， “Power and the Ancient Economy，” The Journal of Roman Studies， 92 （2002）， pp. 16-24； Coulton， “Lifting in Early Greek Architecture，” pp. 12-14； M. Ⅰ. Finley， “Technical Ⅰnnovation and Economic Progress in the Ancient World，” The Economic History Review，New Series， 18（1965）， p. 36.古希臘人的貢獻(xiàn)在于將這兩種機(jī)械結(jié)合為絞車，從而使人可以在有限空間內(nèi)以極小力量產(chǎn)生極大的拉力和拉距。希羅多德對(duì)于絞車的使用已有所記載，5Herodotus， VⅠ.119， in Herodotus， Vol. ⅠⅠⅠ， trans. by A. D. Godley， LCL， Cambridge， MA: Harvard University Press， 1971， pp. 272-275.希羅多德稱其為“旋轉(zhuǎn)橫梁”（κ?λων），大約當(dāng)時(shí)絞車的結(jié)構(gòu)還比較原始。其后絞車成為希臘人廣泛使用的機(jī)械裝置。6C. E. N. Bromehead， “The Evidence for Ancient Mining，” The Geographical Journal， 96（1940）， pp. 104-105； R. S. Young， “An Ⅰndustrial District of Ancient Athens，” The Journal of the American School of Classical Studies at Athens， 20（1951）， pp. 215-217； W. F. Leemans， “Some Marginal Remarks on Ancient Technology，” Journal of the Economic and Social History of the Orient， 3（1960）， p. 228； Finley， “TechnicalⅠnnovation and Economic Progress in the Ancient World，” pp. 32-36.

前文談到希隆沒(méi)有記載腹弓之后出現(xiàn)的大型弓體式遠(yuǎn)程武器，但對(duì)這類武器希隆顯然很了解。希隆之所以有意忽略它們，可能是因?yàn)槠錂C(jī)械工程學(xué)背景，他僅對(duì)創(chuàng)新性的機(jī)械構(gòu)造有興趣。各類大型弓體式弩炮皆是以腹弓的機(jī)械架構(gòu)為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)。較之腹弓，它們?cè)跈C(jī)械工程學(xué)方面少有本質(zhì)性突破，只不過(guò)尺寸和能量更巨大而已。因此希隆覺(jué)得此類武器在工程技術(shù)史上乏善可陳，故而不愿為此浪費(fèi)筆墨。不過(guò)，對(duì)于機(jī)械絞車這一關(guān)鍵性技術(shù)元素的加入，希隆并未忽略，他在論著中用了相當(dāng)篇幅介紹弩炮的絞車技術(shù)。

希隆首先從技術(shù)發(fā)展史角度分析了絞車用于機(jī)械武器的原因，即對(duì)力量的需求超越了人體的極限：

由于弓臂變得如此強(qiáng)硬，要將它們向后拉開所需的力量自然也隨之增大，結(jié)果向后拉動(dòng)（的裝置）必須擁有巨大力量。因此，前述所謂的“倚靠下壓”機(jī)械設(shè)計(jì)便被摒棄。7Heron， Belopoeica， W. 84， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 24-25..

這里所說(shuō)的“倚靠下壓”開弓方式，筆者在前一篇論文中已有詳細(xì)說(shuō)明，8劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。這里不再贅述。

隨后希隆介紹了絞車的位置與機(jī)械原理：

他們（工程師）在“管子”的尾部添加了一套可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的水平方向輪軸，他們通過(guò)裝在側(cè)面的長(zhǎng)條手柄轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸，當(dāng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，“滑塊”以及弓弦便被向后拉?！盎瑝K”尾部靠近“隆塊”之處固定有繩索并將其連接在上述輪軸上，當(dāng)（輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)）繩索卷起時(shí)，弓即被拉開。1Heron， Belopoeica， W. 84， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 24-25..

古典弩炮的基本結(jié)構(gòu)與最早的單兵腹弓大致相同，相關(guān)技術(shù)詞匯也一樣。這段文字所涉及的古希臘機(jī)械工程學(xué)術(shù)語(yǔ)，筆者在研究腹弓時(shí)已有逐詞的考證，2劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。這里僅作簡(jiǎn)要說(shuō)明：“管子”（σ?ριγξ）即弩機(jī)的基座；“滑塊”（δι?στρα）即弩機(jī)的滑動(dòng)模塊，位于基座上方，兩者通過(guò)榫槽結(jié)構(gòu)咬合，在希隆記述中，“δ?ωστρα”有時(shí)也表示“發(fā)射裝置”；“隆塊”（χελ?νιον）即“龜殼”，為滑動(dòng)模塊后部整個(gè)扳機(jī)系統(tǒng)的基座。由這些記載看，大型弩機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與單兵腹弓并無(wú)大異，其與單兵腹弓最根本的差異在于開弓拉力的來(lái)源。單兵腹弓的開弓方式，即希隆所稱的“倚靠下壓”（καταγωγ?δο?），是利用機(jī)械將人體的推力和重力轉(zhuǎn)向?yàn)槔?；而大型弩機(jī)開弓則是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿輪軸卷動(dòng)繩索提供拉力。

結(jié)合希隆的論文并參考其他古代文獻(xiàn)可知：古希臘絞車（?ν?σκο?）的基本結(jié)構(gòu)為輪軸（?ξων或?νο?），輪軸兩端的軸盤，還有固定于軸盤上的杠桿手柄（σκυτ?λων），即希隆所言“裝在側(cè)面的長(zhǎng)條手柄”。由于輪軸是絞車最重要的部件，因此古希臘語(yǔ)中“輪軸”一詞往往用來(lái)指代絞車，希隆的論文亦是如此。筆者的譯文將據(jù)原文的涵義加以區(qū)分。絞車的機(jī)械原理為通過(guò)杠桿原理放大人力，并利用輪軸原理將直線拉距轉(zhuǎn)化為纏繞長(zhǎng)度。通過(guò)絞車機(jī)械，人們能夠在不移動(dòng)自身位置的前提下產(chǎn)生遠(yuǎn)大于臂力的牽引力和幾乎無(wú)限的拉動(dòng)距離。杠桿手柄能夠輕而易舉將人力放大數(shù)十倍，加之絞車能提供更長(zhǎng)的拉距，因此大型弩機(jī)的蓄能遠(yuǎn)高于單兵弩弓。除單手柄絞車，其他古希臘文獻(xiàn)中還屢屢提到雙輪絞車（διτροχ?α），3Biton， Construction of War Machine， W. 64， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 76-77.即輪軸兩端各裝有一套軸盤和手柄。這種絞車由雙人操作，能獲得加倍的拉力。因此古希臘人利用絞車可獲得極大的拉力和拉距，能夠滿足大中型機(jī)械武器的能量需求。

另有一點(diǎn)值得注意，即希隆本段引文中所用的“繩索”一詞為復(fù)數(shù)（?πλ?），而在其他地方，希隆有時(shí)會(huì)用單數(shù)（?πλον）。4例如Heron， Belopoeica， W. 86， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 26-27.在遠(yuǎn)程機(jī)械武器中，連接滑動(dòng)模塊與絞盤的繩索數(shù)量取決于加力機(jī)械的復(fù)雜程度。如果僅有絞盤機(jī)械，則使用兩根繩索以增強(qiáng)牽引的穩(wěn)定性與機(jī)械系統(tǒng)的可靠性；如果還有其他加力和牽引裝置，5這類裝置旨在獲得更大拉力，筆者將撰文詳細(xì)介紹。則一般使用單根繩索，為其他機(jī)械留出空間。插圖1為古希臘常見(jiàn)的幾種絞車結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際需要，絞盤手柄與繩索的數(shù)量有所不同（此圖為筆者自繪）。

既然有了絞車，為了便于弩炮手站立操作絞車并瞄準(zhǔn)射擊，則支架也成為弩炮的必備部件。希隆寫道：

整套機(jī)械武器必須高出地面，放置于基架上。這樣更便于后拉操作，而且（在支架上，）武器還必須能轉(zhuǎn)向射手所選定的任意方向。當(dāng)武器被抬到如此高度，要安裝箭矢和瞄準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射箭矢（就比較方便）。瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，我們應(yīng)該順著基座的縱線直直地注視目標(biāo)。1Heron， Belopoeica， W. 86， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 26-27.

這里所說(shuō)的支架高度和瞄準(zhǔn)方法顯然僅是針對(duì)發(fā)射箭矢的平射類弩炮而言，發(fā)射石彈的拋射類弩炮會(huì)有所不同。

三、常用弓體弩炮類型及特征

弩炮發(fā)展的第一階段在于盡可能挖掘復(fù)合弓體的蓄能優(yōu)勢(shì)。2Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 13-15； Campbell， Greek and Roman Artillery 399BC-AD363， pp. 5-7.對(duì)于在腹弓結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展出的弓體機(jī)械（advanced bow-machines），比冬的論文提供了最詳盡的介紹。因此，筆者在比冬記載的基礎(chǔ)上，復(fù)原和分析第一代弩炮的技術(shù)特征。比冬固然是一位優(yōu)秀的工程學(xué)者，但其學(xué)術(shù)水平較之希隆不免遜色。而且比冬的寫作目的在于為帕加瑪武器工匠們提供一本制造手冊(cè)，因此他并不像希隆那樣關(guān)注工程技術(shù)分析；加之比冬的手冊(cè)中有大量的示意圖片，圖中已有的內(nèi)容書中的正文介紹部分往往忽略，因而比冬的文風(fēng)略顯凌亂。這些圖片的詳細(xì)原稿已經(jīng)遺失，后世留存的比冬著作所帶插圖多為簡(jiǎn)圖，例如插圖2為一份公元11—12世紀(jì)手稿中的“佐皮魯斯腹弓”。3Campbell， Greek and Roman Artillery 399BC-AD363， p. 5.另一方面，同樣是因?yàn)閷?shí)際制作手冊(cè)的需要，比冬在著作中留下了大量弩炮零部件的精確數(shù)據(jù)，這對(duì)后世研究者而言是極其寶貴的資料，它們成為現(xiàn)代工程師復(fù)制古代弩炮的主要參考依據(jù)。比冬著作的這一優(yōu)點(diǎn)是希隆論文所不具備的。為了便于讀者理解和比較，筆者在分析過(guò)程中會(huì)盡可能將這些數(shù)據(jù)換算為現(xiàn)代公制。4古希臘單位與現(xiàn)代公制單位的換算公式如下：1尺（foot，希臘語(yǔ)為πο??）=308.3毫米；1掌尺（palm，希臘語(yǔ)為παλαιστ??）=77.1毫米；1指尺（dactyl，希臘語(yǔ)為δ?κτυλο?）=19.3毫米。參見(jiàn)Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， p. xviii。

比冬在開篇闡明了寫作目的——為國(guó)王撰寫機(jī)械制造手冊(cè)，并強(qiáng)調(diào)機(jī)械的尺寸與比例至關(guān)重要，因此將盡可能詳細(xì)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。5Biton， Construction of War Machine， W. 43-44， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 86-87.在正文記述中，比冬還多次提醒讀者注意書中所提供的數(shù)據(jù)。6例如Biton， Construction of War Machine， W. 45， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 86-87.因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)是過(guò)去一個(gè)多世紀(jì)里工程師與工匠們技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。隨后比冬談到這些機(jī)械的結(jié)構(gòu)皆以木材為主，選用的木料應(yīng)盡可能堅(jiān)硬，尤以岑木（μελε?νον ξ?λον）為最佳。7Biton， Construction of War Machine， W. 44， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 86-87.

1. 山地腹弓：比冬筆下的4種弩炮中，結(jié)構(gòu)上與最初的單兵腹弓最相近，且尺寸與勢(shì)能最小者為“山地腹弓”。顧名思義，山地腹弓是一種適用于崎嶇地形作戰(zhàn)的武器，較為輕便，體積較小。比冬對(duì)該武器的記載篇幅也最少：

這段文字共涉及了4個(gè)方面的內(nèi)容，為方便起見(jiàn)，筆者在引文中為這4部分加了編號(hào)。第一與第三部分說(shuō)明弩炮的各支架部件。比冬文中所稱的“支架”在希臘語(yǔ)原文中有3種表述——“κιλλ?βα?”、“?γκ?ν”與“κατακλε??”。其中“κιλλ?βα?”主要指三角架一類的支架，使用較多；“?γκ?ν”可能是有轉(zhuǎn)軸功能的部件，僅用于支架頂部的“杯型支架”（?γκ?ν κρατ?ρ）；“κατακλε??”同樣也是僅用于類似杯型支架的轉(zhuǎn)軸部件?！氨椭Ъ堋奔磮A形軸座，其上的支柱（στ?λο?）Φ即旋轉(zhuǎn)主軸（τ?ξι?）。由于缺乏詳細(xì)圖解，現(xiàn)代學(xué)者對(duì)于這段記載的解讀各不相同，比如兩位研究古代弩炮的最重要學(xué)者施拉曼（E. Schramm）與馬爾斯登（E. W. Marsden）的看法就完全不同。2Campbell， Greek and Roman Artillery 399 BC-AD 363， pp. 5-6.筆者不準(zhǔn)備詳細(xì)分析這兩部分記載，只引用文中數(shù)據(jù)說(shuō)明一下支架的大致尺寸，以便與其他型號(hào)的弩炮比對(duì)：支架長(zhǎng)1.54米（5尺），寬1.08米（3尺），高1.23米（1尺+約3尺）。

第二部分說(shuō)明弩炮主體的結(jié)構(gòu)與尺寸。木梁（καν?ν）M亦即比冬在別處所稱的“中空木梁”（καν?ν κο?λο?），實(shí)為機(jī)械弓弩的通用部件基座（“管子”）。3Biton， Construction of War Machine， W. 62-64， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 74-77.相關(guān)分析見(jiàn)Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 98。弓體（τ?ξον）的“彎曲部分”（κορων??）指弓臂根部的弓座固定位置。關(guān)于弓體“周長(zhǎng)”（περ?μετρον）的具體定義，比冬在別處有說(shuō)明，指的是“截面周長(zhǎng)”（π?χου? περ?μετρον），4Biton， Construction of War Machine， W. 62， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 74-75.這里應(yīng)該是指弓臂最粗部分（根部）的截面周長(zhǎng)。另外在弩炮主體重心部位附近的下側(cè)鉆有孔洞，支架的旋轉(zhuǎn)主軸插入孔洞，腹弓由此能夠牢牢固定于支架上，并可以自由旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)。關(guān)于孔洞的位置，原文中“從M的前端向后4尺（1.23米）”顯然大大偏離了重心位置。對(duì)此有兩種解釋：其一，原文有誤，應(yīng)為“從M的后端向前4尺”；其二，這里的“前端”是指未開弓狀態(tài)下由基座M中伸出的滑動(dòng)模塊（木梁T）的前端。5Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 102-103.

弩炮主體的基本尺寸值得特別關(guān)注：基座長(zhǎng)1.54米（5尺），高0.3米（1尺），寬0.92米（3尺）。弓體長(zhǎng)2.16米（7尺），弓臂最粗部分的截面周長(zhǎng)17.4厘米（9指尺），弓弦的周長(zhǎng)為6厘米（3指尺）。如此弓體的尺寸與勢(shì)能顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于史上任何一種臂張弓弩。6Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 14-15.由這些基本數(shù)據(jù)看，盡管屬于輕型弩炮，“山地腹弓”的威力和射程還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單兵腹弓。

現(xiàn)代學(xué)者在復(fù)制山地腹弓的基礎(chǔ)上得出結(jié)論，認(rèn)為：這段記載中關(guān)于弓弦的數(shù)據(jù)（周長(zhǎng)6厘米）可能過(guò)大。7Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 102.不過(guò)筆者認(rèn)為比冬對(duì)于弓弦的記載很可能是正確的。比冬行文的特點(diǎn)之一是用詞精確，除了表明部件的用途，還會(huì)說(shuō)明其材質(zhì)。例如“弓弦”一詞，希隆一般用最通行的“弓弦”（τοξ?τι?），比冬則用另一詞匯“νευρ?”。比冬的用詞源自“筋腱”（νε?ρον）一詞，可能暗指這種弩炮的弦是以動(dòng)物筋腱編制而成，因此比較粗大。若果真如此，則這種彈性粗弓弦所起的作用不僅僅是傳遞弓臂的勢(shì)能，它本身亦能夠存儲(chǔ)一定的彈性勢(shì)能。采用這種弓弦能夠在不增加弓體尺寸的前提下增大總體勢(shì)能，自然也就增大了弩炮的威力。

第三部分介紹弩炮的其他部件，主要為絞車開弓組件。比冬在著作中多次使用“跟其他遠(yuǎn)程機(jī)械一樣”之類的表述。1例如Biton， Construction of War Machine， W. 49， W. 62， W. 65， & W. 67， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises，pp. 68-69， pp. 74-75， pp. 76-77.由此推知，當(dāng)時(shí)的弩炮機(jī)械的制造已經(jīng)比較程式化，加之原著有圖樣輔助，所以這部分內(nèi)容較簡(jiǎn)略。不過(guò)對(duì)照其他文獻(xiàn)，例如希隆的論文，2劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。我們可以清晰了解這段記載?！澳玖篢”即腹弓機(jī)械中的“滑塊”或稱滑動(dòng)模塊。絞車的輪軸（?ξων）一詞的用法與希隆的記載相同，輪盤（τροχ?ασμα）即杠桿手柄的軸盤。對(duì)于絞車所用的繩索，希隆使用通用的詞匯（?πλον），比冬的用詞則一如其精確性，為“λ?νεα”，該詞源自“亞麻”（λ?νεο?）一詞，表明了繩索的質(zhì)地。

插圖3為山地腹弓的平面結(jié)構(gòu)圖。3Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 102.總體而言，除了尺寸更大并添加了絞車與支架，山地腹弓與最早的單兵腹弓在機(jī)械結(jié)構(gòu)上無(wú)大異。

2.中型腹弓：“中型腹弓”是比“山地腹弓”更大型的弩炮，“中型腹弓”一詞實(shí)為后人的譯稱，該武器在原文的名稱就是“腹弓”。這表明此時(shí)“腹弓”的概念已有所變化，早期的單兵腹弓大概已很少見(jiàn)，這種中型弩炮成為最常用的遠(yuǎn)程機(jī)械。4Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 15-16.比冬對(duì)該武器記載如下：

（1）底座A的長(zhǎng)度為9尺，寬度為3尺，高度為1尺。底座上有一個(gè)緊湊的支架，高5尺。（2）再上面，跟通常型號(hào)的遠(yuǎn)程武器一樣，是一中空木梁Θ，長(zhǎng)7尺。支架有3足。（3）然后，在木梁A的中部的Δ處有一垂直立柱E，長(zhǎng)2尺，寬度與厚度皆為1尺。然后在前部，中空的木梁中有一個(gè)1掌尺的支架，支架很強(qiáng)固，足以固定適合弓體。固定弓體的插孔為Z，（4）弓體為Ψ，弓體總長(zhǎng)9尺，截面周長(zhǎng)15指尺。弓體上裝有弓弦，周長(zhǎng)4指尺。弓體擁有（一對(duì)）平衡極好的彈力發(fā)條部件。然后鉆兩個(gè)與滑動(dòng)塊平行的孔洞，箭矢通過(guò)孔洞發(fā)射出去。（5）箭矢長(zhǎng)6尺，截面周長(zhǎng)6指尺。（6）然后，向后不到2尺，在用于安放箭矢的木板Θ上裝一木梁M，橫架于中空木梁上，與水平線平行，通過(guò)它推動(dòng)掛在鉤子上的弓弦。兩個(gè)鉤子分別裝在弓體的兩端，通過(guò)它們將弓向后拉。弓弦與它們相連，木梁M會(huì)將它們推向前。其他繩索從木梁N纏繞連接至雙輪絞車。下面介紹雙輪絞車：在Φ處的支架旁邊安裝一輪軸，在其上固定兩個(gè)絞盤。以繩索纏繞穿過(guò)該裝置。其設(shè)計(jì)構(gòu)造如下圖所示。5Biton， Construction of War Machine， W. 62-64， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 74-77.

這段文字共涉及6個(gè)方面的內(nèi)容，筆者同樣在引文中加了相應(yīng)編號(hào)。第一與第三部分介紹支架。這里的“1掌尺（7.7厘米）的支架（κατακλε??）”即前文所分析用于固定弓體的“杯型支架”，“1掌尺”是指的支架高度。弓體所插入固定的“插孔Z”不僅穿過(guò)該支架，應(yīng)該還穿入立柱E。“立柱（κ?ων）E”的功能與前面山地腹弓的“支柱Φ”雖然用詞不同，但作用大體一樣。由于“中型腹弓”更大更重，主要承重者立柱E顯然更為粗壯，其截面為邊長(zhǎng)30.8厘米（1尺）的正方形。根據(jù)文中的數(shù)據(jù)，支架的尺寸大略為：長(zhǎng)2.78米（9尺），寬0.93米（3尺），高1.23米（1尺+約3尺）。由這些數(shù)據(jù)可知，“中型腹弓”顯然是比山地腹弓更大型的弩炮，其支架的長(zhǎng)度比山地腹弓大了將近一倍。

第二與第四部分介紹弩炮主體。基座（中空木梁Θ）長(zhǎng)2.16米（7尺），弓體長(zhǎng)2.78米（9尺），弓臂最粗部分的截面周長(zhǎng)29.0厘米（15指尺），弓弦的截面周長(zhǎng)為7.7厘米（4指尺）。由這些數(shù)據(jù)大體推測(cè)：“中型腹弓”弓體的體積和重量約為山地腹弓的兩倍，其勢(shì)能大概也是山地腹弓的兩倍。由于弓弦推送箭矢的速度是有限的，山地腹弓發(fā)射的箭矢可能已達(dá)到速度的上限，再增大勢(shì)能并不能相應(yīng)增加箭矢的初速。因此比冬強(qiáng)調(diào)“中型腹弓”擁有兩個(gè)平行的箭孔，即發(fā)射并列的雙箭矢，如此則中型腹弓一次發(fā)射的效果相當(dāng)于兩臺(tái)山地腹弓同時(shí)發(fā)射，這是有效利用中型腹弓巨大勢(shì)能的可行之法。這里“一對(duì)平衡極好的彈力發(fā)條部件（τ?νο?）”指兩條弓臂，由于力量巨大而且發(fā)射的是雙箭，因而對(duì)弓體力量對(duì)稱性要求很高，需要高超的工匠技藝，因此比冬特別加以強(qiáng)調(diào)。1Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 99.

第五部分介紹“中型腹弓”專用的箭矢。箭矢長(zhǎng)1.85米（6尺），截面周長(zhǎng)11.6厘米（6指尺），即直徑3.7厘米。如此巨大的箭矢，想必威力非常驚人。

第六部分介紹基座以外的主要機(jī)械模塊。“木梁M”恐怕是這段記載中爭(zhēng)議最大的部分，由于它“橫架于中空木梁（即弩炮的基座）上”，如此突兀橫置的組件顯得非常怪異。較為合理的解釋是：木梁M的功能跟中型腹弓發(fā)射并排雙箭的特點(diǎn)有關(guān)。木梁M很可能是一個(gè)并不大的木塊，位于弓弦中央，抵住兩支箭矢尾部。這樣弓弦能夠較為均勻地同時(shí)推動(dòng)兩支箭矢，將弓體的勢(shì)能平分給雙箭。2Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 100.“木梁N”即滑動(dòng)模塊，后端通過(guò)繩索連接絞車。這里強(qiáng)調(diào)用于拉弦的“兩個(gè)”鉤子（κ?ρακε?，單數(shù)為κ?ραξ），是因?yàn)槿缜八?，發(fā)射的箭矢有兩支。比冬在這里特意說(shuō)明中型腹弓所用的絞車種類為“雙輪絞車”，因?yàn)檫@種弩炮拉力太大，只有雙輪絞車方可勝任開弓。據(jù)推測(cè)，這種雙輪絞車裝有兩根亞麻質(zhì)繩索。3Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 101.插圖4即為中型腹弓的平面結(jié)構(gòu)圖。4Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， p. 13.

3.“卡戎”拋石機(jī)：就威力和勢(shì)能而言，上述“中型腹弓”已經(jīng)達(dá)到箭矢類弩炮的頂點(diǎn)。另一類型的弩炮——拋石機(jī)的特點(diǎn)則有所不同。此類弩炮以拋射為主，一般無(wú)需平射，因而對(duì)發(fā)射初速和射擊精度的要求低于箭矢類弩炮。另一方面，拋石類弩炮的主要攻擊目標(biāo)為城墻等建筑物，需要很大的沖量，因而石彈的質(zhì)量越大越好。質(zhì)言之，拋石類弩炮所需的勢(shì)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于箭矢類弩炮。這類拋石機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能都與發(fā)射箭矢的弩炮有別，比冬稱其為“拋石器”（πετρ?βολο?或λιθ?βολο?），強(qiáng)調(diào)其不屬于箭矢類武器。

已知第一種成熟的拋石類弩炮為“卡戎”拋石機(jī)?！翱ㄈ帧睊伿瘷C(jī)是馬格尼西亞的卡戎（Charon of Magnesia）為羅德島（Rhodes）設(shè)計(jì)的重型遠(yuǎn)程武器。5Biton， Construction of War Machine， W. 45， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 66-67.比冬對(duì)其記載如下：

它具有兩根直梁AB，長(zhǎng)9尺，寬高各半尺。另有兩根平行的木梁ΓΓ，長(zhǎng)3尺，寬1尺，固定于頭兩根木梁（即AB）上。木板的末端沿著縱向以最少2尺長(zhǎng)的鐵或青銅包裹，以避免木板承受強(qiáng)力后斷裂。然后在木梁ΓΓ上固定鐵鋸齒，鋸齒深度不少于2指尺，同時(shí)鋸齒長(zhǎng)條板的厚度和寬度也應(yīng)適中。另有兩根木梁ΔE，與前面木梁ΓΓ類似，厚度亦相同。這兩根木梁不是固定的，而是在（兩條）小型軌道上滑行，這樣在實(shí)際操作過(guò)程中，它們能夠前后滑動(dòng)。這兩根木梁上也有鋸齒，而且鋸齒在厚度、外形與大小上皆與前面木梁（指ΓΓ）上的鋸齒相吻合。這些木梁平行安裝，這樣當(dāng)機(jī)器向后拉張弦時(shí)，木梁（ΔE）上的鋸齒能落下（與ΓΓ上的鋸齒）相互咬合，上部的木梁（ΔE）與下部的木板（ΓΓ）就能形成緊密結(jié)合。因?yàn)槟景澹é＆＃┠軌蚓鶆虻叵嗷ヒ揽?，軌道之間的空間大小正好與木梁（ΔE）的前端至后端的尺寸相同。上部的木梁Δ上裝有投石器，兩側(cè)距離木梁AB各半尺。投石器由毛發(fā)制成，周長(zhǎng)為10指尺，足以承受裝載石彈的拉力。然后投石器的一角，在投石弦中編入一支鐵環(huán)。隨后在距離A1尺處固定弓體，弓體向木梁Γ方向彎曲。如果想發(fā)射石彈，就通過(guò)與耳軸KΘ連為一體的橫梁ZH來(lái)拉弦。木梁Γ尾部以鐵箍加固，從而確保能承受發(fā)射的沖擊力。整個(gè)設(shè)計(jì)如下圖所示。1Biton， Construction of War Machine， W. 45-48， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 66-69.

引文中的“木梁”與“木板”在原文中為同一詞（καν?ν），為了便于理解，在需要強(qiáng)調(diào)其寬大時(shí)譯為“木板”。這段文字的構(gòu)成與前面對(duì)“山地腹弓”和“中型腹弓”的描述完全不同，未用任何筆墨介紹弩炮的支架，全部?jī)?nèi)容皆是關(guān)于發(fā)射裝置的構(gòu)造。這是因?yàn)檫@類拋石弩炮使用當(dāng)時(shí)通行的支架，比冬覺(jué)得沒(méi)有必要再專門說(shuō)明。對(duì)于這種通用型弩炮支架，希隆曾有過(guò)介紹。2Heron， Belopoeica， W. 86-90， Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 26-29.由于拋石機(jī)械的勢(shì)能和力量一般超過(guò)箭矢類機(jī)械，這種通用支架一定比前文介紹的兩種腹弓支架大得多，也堅(jiān)固沉重得多。

“卡戎”拋石機(jī)的構(gòu)造方式與發(fā)射箭矢的弩炮有很大區(qū)別。前面介紹的兩種箭矢類弩炮一般都以單塊木料加工成單一組件，但拋石機(jī)的很多單一組件是由多塊木料和金屬拼接固定而成。這顯然是因?yàn)閽伿瘷C(jī)尺寸太大，獲得合適的單塊木料有困難，另外也因?yàn)閽伿瘷C(jī)沖量太大，單一的木質(zhì)部件難以承受發(fā)射時(shí)的震動(dòng)和反沖力。比如“卡戎”拋石機(jī)的基座由4塊木料與至少4塊金屬板組成：木梁（木梁A和B）前后拼接，兩側(cè)各貼有一塊木板（木梁ΓΓ）加固，每塊木板的兩端以及木梁ΓΓ的整個(gè)尾部再包裹鐵板或青銅板，從而確保整個(gè)部件能承受巨力。此外，“卡戎”拋石機(jī)的滑動(dòng)模塊由兩塊木料（木梁Δ和E）上下拼接而成，其中上部的木梁（Δ）較寬，承擔(dān)發(fā)射槽功能，下部木梁較窄，是與基座（木梁A）咬合滑動(dòng)的部分。

“卡戎”拋石機(jī)的止動(dòng)機(jī)械亦比較獨(dú)特，并非腹弓類武器常用的“止動(dòng)棘齒—止動(dòng)楔”組合，3劉衍鋼、趙少峰：《腹弓——遠(yuǎn)程機(jī)械武器之肇始》，《古代文明》，2013年第4期。而是“止動(dòng)棘齒—止動(dòng)棘齒”組合，即通過(guò)上下兩組棘齒相互咬合阻止滑動(dòng)模塊向前滑動(dòng)。由比冬的記載看，兩組上鋸齒板安裝在木梁Δ兩側(cè)，兩組下鋸齒板則分別安裝在基座兩側(cè)的兩塊木板ΓΓ上?！拌F鋸齒”（?δ?ντο? πρι?νων σ?δηρο?）的深度不得少于3.9厘米（2指尺）。開弓時(shí)，滑動(dòng)模塊往后每移動(dòng)一級(jí)棘齒的距離自動(dòng)就會(huì)落下，兩側(cè)的鋸齒板與基座上的鋸齒板緊密咬合。由于眾多棘齒的總體受力面積很大，這種止動(dòng)機(jī)械能夠承受的力量自然比箭矢類弩炮采用的止動(dòng)楔式止動(dòng)機(jī)械要大得多，但由于這種止動(dòng)方式會(huì)使滑動(dòng)模塊有較大幅度的上下移動(dòng)，射擊精度不免會(huì)受到影響。好在拋石類弩炮對(duì)精度的要求低于箭矢類弩炮，綜合而言這種止動(dòng)機(jī)械可謂拋石類弩炮的理想止動(dòng)裝置。

這里“投石器”（σφενδ?νη）一詞的具體含義引起很大爭(zhēng)議。引文稱其周長(zhǎng)為19.3厘米（10指尺），即直徑約6.2厘米，很可能是一根很粗的繩索，因此這里的“投石器”大概是指弓弦。但比冬提到弓弦時(shí)往往用另一專用名詞（λ?νεο?，專指亞麻質(zhì)地的繩索），而這里使用的材料卻是并不適于制作弓弦的“毛發(fā)”（τρ?χινο?），因此有學(xué)者認(rèn)為“投石器”很可能是指某種毛發(fā)類（例如馬鬃）編織的碗狀容器，用于盛放發(fā)射的石彈，這種裝彈器在后世的拋石機(jī)中很常見(jiàn)。1Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 79.若果真如此，則這里的“周長(zhǎng)”實(shí)為半球形容器的半圓周長(zhǎng)，那么我們可大致推算出：裝彈器直徑約為12.3厘米，發(fā)射的圓形玄武巖或花崗巖石彈重約2.6千克。如此重量已遠(yuǎn)超過(guò)所有的箭矢。另外與“投石器”相連的鐵環(huán)有何種功用至今尚無(wú)定論，2Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 80.筆者推測(cè)這可能是拉弓用的掛環(huán)。

此外，文中的“耳軸（στημ?τιον）KΘ”即絞車的滾軸?！靶⌒蛙壍馈保é姚卅甩铅挺搔?ο?）即滑動(dòng)模塊上專門刻出的引彈槽，用于提高射擊精度。

關(guān)于“卡戎”拋石機(jī)弓體的尺寸，比冬未有提及，僅給出某些部件的尺寸。例如基座的大小為：長(zhǎng)2.78米（9尺），寬0.46米（尺+1尺）?，F(xiàn)代學(xué)者根據(jù)這些部件尺寸以及比冬的其他記載，還有復(fù)制的記錄推測(cè)：“卡戎”拋石機(jī)的弓體尺寸略大于中型腹弓。具體尺寸約為：弓體長(zhǎng)2.8米，弓臂最粗部分的截面周長(zhǎng)29厘米，弓弦的截面周長(zhǎng)為9.7厘米，與中型腹弓的弓體尺寸大同小異。3Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 80.

由比冬的記載看，盡管弓體大小與中型腹弓相似，但由于石彈的質(zhì)量遠(yuǎn)大于箭矢，發(fā)射所產(chǎn)生的反向沖量必然也遠(yuǎn)大于箭矢。因此“卡戎”拋石機(jī)的支架與基座滑塊等縱向部件要比箭矢類弩炮更寬大更堅(jiān)固，并有大量金屬板包裹加固。插圖5為“卡戎”拋石機(jī)的平面結(jié)構(gòu)圖。4Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， p. 13.

4.“伊西多魯斯”拋石機(jī)：“伊西多魯斯”拋石機(jī)是由阿拜多斯的伊西多魯斯（Ⅰsidorus of Abydos）為帖撒羅尼迦（Thessalonica）——即今希臘北部薩羅尼加（Salonika）港——設(shè)計(jì)的重型遠(yuǎn)程武器。5Biton， Construction of War Machine， W. 49， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 68-69.比冬對(duì)其記載如下：

該武器遵循基本的（遠(yuǎn)程機(jī)械）設(shè)計(jì)思想。一根截面為正方形的木梁，長(zhǎng)15尺，寬度與厚度皆為2尺。該木梁各面皆加工平整，前后兩端以鐵包裹，包裹深度為2尺。該木梁編號(hào)為A。之后從包鐵的一端開始，固定另一根木梁K，長(zhǎng)12尺寬1尺；另一端同樣從包鐵部分開始，固定木梁Λ，尺寸與木梁K相同。穿過(guò)木梁KΛ固定一個(gè)鐵制滾軸，滾軸的直徑為?尺。木梁KΛ有鐵箍ΔE加固。之后在木梁A對(duì)面距離K1尺處安裝有另一直梁M，（尺寸）與K和Λ相同。還有另一與Λ距離等同于ΛM間長(zhǎng)度的木梁，該木梁編號(hào)為N。另一個(gè)鐵滾軸穿過(guò)它們（指M和N），其尺寸跟前述的滾軸一樣，以同樣方式固定。之后以一條鐵箍T環(huán)繞木梁M的中部的鐵箍Δ，距離下部的滾軸1尺。用同樣的方法，在距離下部的滾軸1尺處通過(guò)木梁N的中部插入安裝另一條鐵箍。兩條鐵箍皆以鐵板固定。當(dāng)拉繩（即弓弦）向后拉時(shí)，為了使拉繩靜止（不反彈），木梁N和M上安裝了鐵齒，鐵齒要盡可能堅(jiān)固不能有絲毫松動(dòng)，這樣才能承受所有的拉力，它們的尾部為兩個(gè)斜面。之后沿著A安裝另一木梁Ξ抵靠住木梁MN，木梁Ξ可沿著A滑動(dòng)，并以厚鐵包裹。木梁A有一段突出在外未被M和N遮蔽的部分，弓體Π就穿過(guò)這段木梁固定于其上。拉繩的拉鉤上還裝有其他小鉤，通過(guò)這些小鉤將繩索沿著裝有滾軸的軌道向后拉。投石器Ψ在木梁MN上，由毛發(fā)制成，必須足夠強(qiáng)固，能承發(fā)射石彈的力量。整個(gè)設(shè)計(jì)如下圖所示。1Biton， Construction of War Machine， W. 49-51， in Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， pp. 68-69.

由這段記載看，較之前文介紹的幾種弩炮，“伊西多魯斯”拋石機(jī)可謂龐然巨物，其結(jié)構(gòu)也更堅(jiān)固?！耙廖鞫圄斔埂睊伿瘷C(jī)的基座結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，其主體為一塊包有鐵板的巨大木料（木梁A），另有4塊長(zhǎng)度相同，同樣包有鐵板的木梁（KΛMN）構(gòu)成基座的外圍，這總共5塊包鐵的巨大木料又通過(guò)中部?jī)蓷l厚重的鐵箍（T與“另一鐵箍”）連接加固，兩條鐵箍再通過(guò)鐵板連接固定。插圖6為“伊西多魯斯”拋石機(jī)的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖，2Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 81.由圖中可看出基座結(jié)構(gòu)的復(fù)雜與堅(jiān)固程度。僅基座的尺寸就非常驚人：長(zhǎng)4.63米（15尺），寬1.23米（2尺+1尺+1尺），高度（厚度）約為0.92米（3尺）。其體積和重量為前幾種弩炮基座的5倍以上。“伊西多魯斯”拋石機(jī)的滑動(dòng)模塊（木梁Ξ）巨大，由記載推測(cè)寬度為0.62米（2尺），長(zhǎng)度約為3米，為了能承受巨大沖量還以加厚的鐵板包裹。這里的“鐵齒”（κ?ραξ σ?δηρο?）即前文討論過(guò)的“鐵鋸齒”，其尺寸應(yīng)該大于“卡戎”拋石機(jī)的同類組件。

關(guān)于“伊西多魯斯”拋石機(jī)的弓體尺寸，比冬同樣沒(méi)有記載，但可以合理推測(cè)：這種弩炮的弓體大于“卡戎”拋石機(jī)，發(fā)射的石彈也更大?！耙廖鞫圄斔埂睊伿瘷C(jī)究竟能發(fā)射多大重量的石彈，對(duì)此尚存爭(zhēng)議，一般認(rèn)為石彈重量在15至20千克之間，弩炮的最大射程可達(dá)380米左右。3Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 83； Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， p. 15.插圖7為“伊西多魯斯”拋石機(jī)的平面結(jié)構(gòu)圖。4Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 81.

“伊西多魯斯”拋石機(jī)的絞車滾軸（κ?χλια?）直徑為10.2厘米（?尺），常用的木材無(wú)法勝任其巨大拉力，因此比冬強(qiáng)調(diào)其為鐵制。絞盤的“拉繩”這里是用復(fù)數(shù)（λινε?ν），據(jù)推測(cè)應(yīng)該是兩根牽引繩?！耙廖鞫圄斔埂睊伿瘷C(jī)不同于前述諸弩炮的最獨(dú)特之處在于雙滾軸結(jié)構(gòu)，即裝有兩部絞車，一個(gè)在上側(cè)靠后，一個(gè)在下側(cè)居中。上部絞車的功用與其他弩炮的絞車無(wú)異，為拉弦裝置，可以肯定是雙輪絞車。至于下部絞車功能為何，尚存一些爭(zhēng)議。現(xiàn)代學(xué)者通過(guò)復(fù)制得出的較合理解釋為：下部絞車的作用在于完成發(fā)射后將滑動(dòng)模塊拉向前復(fù)位。1Marsden， Greek and Roman Artillery: Technical Treatises， p. 82.這部分機(jī)械的大體結(jié)構(gòu)為：滑動(dòng)模塊下側(cè)固定有一根或兩根繩索，繩索向前穿過(guò)基座與滑動(dòng)模塊間下側(cè)的空隙，通過(guò)裝在基座前的兩組滑輪轉(zhuǎn)向，再向后與下部滑輪連接。這樣當(dāng)發(fā)射完成后，弩炮的操作者可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)下部絞車將滑動(dòng)模塊拉向前，以便再次拉弓發(fā)射。

“伊西多魯斯”拋石機(jī)的復(fù)位機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)見(jiàn)插圖6。其中上滾軸即上部絞車的滾軸，下滾軸即下部絞車的滾軸。“伊西多魯斯”拋石機(jī)之所以增加一套復(fù)位滑動(dòng)模塊的專用機(jī)械裝置，是因?yàn)檫@種弩炮的體積和重量都極大，滑動(dòng)部件之間的摩擦力必然也會(huì)很大，已超出了普通人力的限度，加之基座與滑動(dòng)模塊皆很寬，直接以人臂推動(dòng)滑動(dòng)模塊很困難。“伊西多魯斯”拋石機(jī)大概是古希臘人以機(jī)械方式復(fù)位滑動(dòng)模塊的首次嘗試。隨著之后弩炮的日益大型化，這種將滑動(dòng)模塊復(fù)位機(jī)械將發(fā)展出更成熟更精巧的形式，筆者將會(huì)專門介紹。

總體而言，“伊西多魯斯”拋石機(jī)代表了弓體式弩炮機(jī)械的最高水平，其大型化程度已達(dá)到復(fù)合弓體結(jié)構(gòu)的極限。

四、發(fā)展與綜述

腹弓發(fā)明之后的半個(gè)世紀(jì)中，希臘人的弩炮技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這類弩炮在機(jī)械結(jié)構(gòu)上以最早的腹弓為基礎(chǔ)，皆為弓體結(jié)構(gòu)并采用發(fā)射槽與弓座分離的滑動(dòng)開弓方式，不過(guò)弩炮的尺寸和力量遠(yuǎn)高于單兵腹弓，需要利用杠桿原理的絞車方能拉弓。比冬所記載的4種弩炮在體積和勢(shì)能上大小不一，發(fā)射物既有箭矢亦有石彈，大體上涵蓋了這一時(shí)期希臘弩炮的主要類型。

如前文所言，弩炮最早出現(xiàn)在地中海西部地區(qū)。之后弩炮很快就成為西西里和意大利各希臘城邦的常用軍事裝備，最早品嘗到弩炮威力的迦太基人與其他腓尼基城邦亦很快模仿制造此類武器。2Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 77-78.弩炮技術(shù)在希臘世界傳播很快。有不少銘文證據(jù)顯示，公元前4世紀(jì)上半葉，雅典軍隊(duì)曾大量裝備弩炮用于城防，弩炮的操作人員需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的專業(yè)訓(xùn)練。1Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 67-69.不僅雅典，幾乎所有希臘重要城邦，例如斯巴達(dá)與羅得島等，皆裝備和使用弩炮。2Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 63-75.弩炮的出現(xiàn)和廣泛使用改變了希臘世界的戰(zhàn)爭(zhēng)面貌，特別是攻城守城的作戰(zhàn)方式在這一時(shí)期內(nèi)有了極大變化。公元前4世紀(jì)中前期開始，希臘人修建的堡壘一般都留有弩炮專用的發(fā)射孔。3Campbell， Greek and Roman Artillery 399 BC-AD 363， p. 7.

弩炮也被希臘人用于野戰(zhàn)。公元前356—前346年的“第三次神圣戰(zhàn)爭(zhēng)”（Third Sacred War）期間，弗西斯（Phocis）將軍歐諾馬庫(kù)斯（Onomarchus）兩度擊敗馬其頓雄主——亞歷山大大帝之父腓力二世。弗西斯人手中的大量弩炮乃是制勝的關(guān)鍵。據(jù)古典戰(zhàn)略作家波呂埃努斯（Polyaenus）記載，歐諾馬庫(kù)斯的慣用戰(zhàn)術(shù)是：先選定有利地形，將步兵與弩炮埋伏在高處山丘，然后佯裝戰(zhàn)敗將敵軍誘入伏兵環(huán)繞之地，先以弩炮傾瀉矢石，隨后趁敵軍混亂之際發(fā)動(dòng)總攻。4Polyaen.， ⅠⅠ.38.2， in Polyaenus: Stratagems of War， Books I-V， Translated by Peter Krentz& Everett L. Wheeler， Chicago: Ares Publishers，1994， pp. 218-219. R. Shepherd， Polyaenus's Stratagems of War， Chicago: Ares Publishers， 1974.據(jù)推測(cè)，弗西斯人使用的弩炮即比冬所記載的弓體類弩炮，其中使用最普遍者大小類似于“卡戎”拋石機(jī)。5Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， p. 14 & p. 59.第三次神圣戰(zhàn)爭(zhēng)中的兩次失敗是腓力一生中最慘重的兩場(chǎng)敗仗，之后腓力意識(shí)到遠(yuǎn)程機(jī)械武器的威力，遂將此類武器引入馬其頓軍中，大力仿制和改進(jìn)。6Marsden， Greek and Roman Artillery: Historical Development， pp. 59-60.

不過(guò)弓體式結(jié)構(gòu)有其蓄能局限。由于弩炮，特別是投石類弩炮對(duì)蓄能的巨大需求，弓體類弩炮的發(fā)展很快就達(dá)到了其結(jié)構(gòu)能力的上限。當(dāng)弩炮發(fā)展到“伊西多魯斯”拋石機(jī)那樣的巨大尺寸時(shí)，復(fù)合弓體結(jié)構(gòu)的勢(shì)能潛力已挖掘殆盡?！耙廖鞫圄斔埂睊伿瘷C(jī)之類大型弓體弩炮的出現(xiàn)標(biāo)志著弩炮技術(shù)第一發(fā)展階段的終結(jié)。這一階段持續(xù)時(shí)間約半個(gè)世紀(jì)，期間需要突破的瓶頸在于拉力。當(dāng)古希臘人通過(guò)各類機(jī)械放大人力后，隨著武器日益大型化，傳統(tǒng)的復(fù)合弓體蓄能方式很快就成為弩炮性能提升的瓶頸。為了突破該瓶頸，弓弩技術(shù)的發(fā)展隨之進(jìn)入下一階段。

［作者劉衍鋼（1971年—），華東師范大學(xué)歷史學(xué)系講師，上海，200241；

趙少峰（1982年—），聊城大學(xué)歷史文化與旅游學(xué)院講師，山東，聊城，252027］

（責(zé)任編輯：劉軍）

10.16758/j.cnki.1004-9371.2016.03.004

2016年1月11日］